设备价格和尺寸、维护费用、生产速度、安全、材料、冶金及质量，这些是驱动金属3D打印下一个十年发展的一些关键因素。人们的关注点，包括：可重复性、后处理以及便捷使用的程度会决定这项技术是否能达到它所许诺的潜力。有一件事是清楚的，那就是在金属3D打印成为主流制造技术之前，上述提到的诸多因素必须得到提高。
随着金属3D打印持续受欢迎的增长，尤其是在工业应用领域的增长，在下一个十年金属增材制造的未来会是怎样呢？
一些主要的驱动力会塑造这个市场，包括：设备价格和尺寸、维护费用、生产速度和安全。材料、冶金性能、尺寸精确度、表面质量、可重复度、后处理要求以及便捷使用程度都很重要。如果这项技术要拥有更广阔的市场，这些因素必须得到重视和提高。
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关于粉末床熔融技术
（Powder Bed Fusion Technology）
? 运行中的4激光PBF设备（图片来自于EOS公司）
根据Wholers Report 2021的研究，PBF是最流行的金属增材制造工艺。它保持着相对缓慢的发展过程，但近年来大部分的设备制造商正致力于建造更快的系统，通常通过增加更多的激光。相对于提高构建速度，近年来设备制造商更多的努力集中在提高构建质量，部分通过使用更薄的层厚来打印。然而，这相应的会增加构建时间。在层厚保持不变的情况下，单纯地通过增加激光，可使单激光设备生产速率加倍。在接下来的数十年，我们仍然期待提高PBF系统的构建速度会成为一个关键点。
其他的进展包括：智能化的软件、更好的控制以及更加一致的结果。今天，对于金属PBF，如果事前不设定协议，3个不同的使用者有可能打印出3个不同的结果。这是因为在构建过程中，使用者必须设定一些参数，包括：支撑、角度设计、位置、物件摆放以及构建参数。在未来，软件工具会建议这些，甚至自动化地来进行。这对于不同的使用者而言会带来性能的一致性。
混合制造PBF设备，即集成PBF和CNC加工，在打印若干层后，用CNC来加工表面，再进行下一层的铺粉打印。我们期待这种混合制造技术能够进一步发展，有可能通过增加激光熔融来进行微加工。但对于这种设备而言，加工的碎屑掉入粉末是当前面临的挑战。
接下来的10年，我们期待购买以及运营一台金属PBF设备的花费会显著降低。这会通过市场竞争来驱动，同时伴随着规模经济。这对于金属粉末的价格同样如此。
关于定制化合金
大多数的金属增材制造合金都是一些传统的材料，转而应用于金属3D打印领域。当前，仅有少数几种合金，如Scamalloy是专门为金属3D打印设计开发的。在接下来的几年中，这个领域将会有显著的发展。相对于传统领域的材料而言，有着最优性能且成本更低的全新合金将被开发出来。对于这一点，我们拭目以待。
结论
对于大多数产品开发和制造厂商而言，金属3D打印仍然是非常新颖的方式。它已经存在了20年了，但直到最近，设备制造商每年也仅能销售少量机器。即使是今天，很少有公司每年销售3D打印设备超过100台(根据Wohlers Report的报告)。因此，当前的价格仍然很高。这也意味着金属增材制造并没有完全被理解，加工速率仍然很低，材料和设备价格仍然高昂。
在接下来的十年，我们期待金属3D打印市场会完全不同。软件、过程监控、端到端的工作流会显著改善。航空航天、医疗、能源和汽车客户每年会购买并运营上千台设备。工业经验和知识会和更好的产品和服务相结合。这会导致更低成本下更好的质量水平、新的金属产品类型以及商业模式。
▶本文节译了Wohlers Associate, Inc.公司Olaf Diegel and Terry Wohlers在《A look at the future: What does the next decade hold for metal additive manufacturing》（未来一瞥：下一个十年金属增材制造会如何发展？）一文中的观点。